镧热还原法制取金属钐影响因素的研究

工作难度。所以应保持Sm2O3和La反应物料的配比在1：0.85-1：0.9之间波动。

（三）反应时间

图1可见，在其他条件相同时，反应时间少于5h钐的收率比较低，随着时间的增加，其收率也逐渐提高，当反应时间达到14-15个小时，金属的收率接近90%，因此在实际生产中应保证反应时间大于15h。

（四）料块的压制压力

一般情况下，压制压力不是影响反应速度的主要因素，但在一定数值内对还原过程有利，首先压制破坏了还原金属表面的氧化膜，改善了还原金属与氧化物界面性质，同时增加了氧化物与还原剂的接触面积，使液-固界面更好地润湿，促进反应进行。另外物料在压力作用下，体积变小，使每炉次填料量增加，从而提高金属钐的产能，这对工业大规模生产是十分必要的。

如图2所示，压制压力从1Mpa增至7Mpa对钐的收率影响较小，这是还原剂镧与氧化钐接触不好所致[5]。压制压力从25Mpa增加到50Mpa，当反应时间达到15h时都基本上到达收率最大值，但后期出现随着压力增大收率降低、反应速度降低的现象。其原因是：压制压力增大，物料之间的縫隙变小，反应中钐蒸汽的扩散速度降低，同时压制的料饼中部位置受外层影响难以进行还原反应，降低了氧化钐和镧的反应程度。因此，基于实际生产25Mpa较适合作为制取金属钐料饼的压制压力。

五、结论

1.在还原过程中温度、还原剂用量、料块的压制压力是主要的影响因素。

2.实际生产适宜工艺参数：温度1400-1500℃，Sm2O3和La反应物料的配比应在1：0.85-1：0.9之间，压制压力25Mpa。

参考文献：

[1] 马鹏起，打开镧镨的应用寻找钐钆的出路，稀土信息，200017～20.

[2] 姜银举，储爱民.镧热还原氧化钐过程冶金动力学分析，稀土信息，2006（4）27-2.

[3] 石富，稀土冶金技术，北京：冶金工业出版社，2009.

[4] 吕恩保，刘兴山.镧热和铈热还原法制取金属钐影响因素的研究 包头稀土研究院1990.4.

[5] 张长鑫，张新.稀土冶金原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社，1997.6.

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